Nhờ mở rộng nhiệm vụ, NASA NASA Juno tàu thăm dò tiếp tục quay quanh Sao Mộc, chỉ là tàu vũ trụ thứ hai trong lịch sử làm được điều đó. Kể từ khi đến xung quanh người khổng lồ khí vào ngày 5 tháng 7 năm 2016, Juno đã thu thập được rất nhiều thông tin về bầu khí quyển, môi trường từ trường và trọng lực của Jupiter, và cấu trúc bên trong của nó.
Vào thời điểm đó, tàu thăm dò cũng đã có thể chụp được một số hình ảnh ngoạn mục của Sao Mộc. Nhưng vào ngày 21 tháng 12, trong chuyến thăm dò quỹ đạo thứ mười sáu của người khổng lồ khí, Juno tàu thăm dò đã thay đổi mọi thứ khi bốn máy ảnh của nó chụp được hình ảnh của mặt trăng Jovian Io, trưng bày các vùng cực của nó và phát hiện ra thứ dường như là một vụ phun trào núi lửa.
Các hình ảnh được chụp bởi nhiều thiết bị trong bộ khoa học thăm dò, bao gồm JunoCam, Đơn vị tham chiếu Stellar (SRU), Ánh xạ hồng ngoại Jovian (JIRAM) và Máy quang phổ ảnh cực tím (UVS). Cùng với nhau, các thiết bị này đã quan sát vùng cực Io Io trong hơn một giờ, trong thời gian đó xảy ra hiện tượng nham thạch bất ngờ.
Như Scott Bolton, điều tra viên chính của Juno nhiệm vụ và một phó chủ tịch của Viện nghiên cứu khoa học và kỹ thuật vũ trụ Tây Nam, giải thích trong thông cáo báo chí của SwRI:
Chúng tôi biết rằng chúng tôi đã tạo ra một bước tiến mới với một chiến dịch đa quang phổ để xem vùng cực của Io, nhưng không ai ngờ chúng tôi sẽ may mắn như vậy khi nhìn thấy một vật liệu núi lửa đang hoạt động trên bề mặt mặt trăng. Đây là món quà năm mới khá hay cho chúng ta thấy Juno có khả năng nhìn rõ các luồng.
JunoCam đã có được những hình ảnh đầu tiên vào ngày 21 tháng 12 lúc 12:00, 12:15 và 12:20 UTC (08:00, 08:15, 08:20 EDT; 04:00, 04:15, 04:20 PST) , tương ứng. Vào thời điểm đó, Io sắp bước vào bóng tối của Sao Mộc và bị lu mờ hoàn toàn. Các hình ảnh thu được cho thấy một nửa mặt trăng được chiếu sáng, với vụ phun trào núi lửa nằm ở điểm kết thúc (ranh giới ngày đêm). Thời gian đã chứng minh là rất may mắn cho nhóm nhiệm vụ Juno.
Như Candice Hansen-Koharcheck, lãnh đạo JunoCam từ Viện Khoa học Hành tinh, giải thích:
Mặt đất đã chìm trong bóng tối, nhưng chiều cao của chùm cho phép nó phản chiếu ánh sáng mặt trời, giống như cách các đỉnh núi hoặc đám mây trên Trái đất tiếp tục được thắp sáng sau khi mặt trời lặn.
Đến 12:40 UTC (08:40 EDT; 04:40 PST), Io đã chuyển hoàn toàn vào bóng tối của Sao Mộc và chìm trong bóng tối. Tuy nhiên, ánh sáng mặt trời phản chiếu từ Europa đã giúp chiếu sáng Io và chùm sáng của nó. Tại thời điểm này, máy ảnh SRU (được thiết kế để thu thập ánh sáng từ các ngôi sao) đã có thể chụp được hình ảnh cho thấy Io khi nó được chiếu sáng bởi ánh sáng phản chiếu từ Europa.
Tính năng sáng nhất trong ảnh (được hiển thị ở trên) được cho là một chữ ký bức xạ được tạo ra bởi khí và bụi trong khí quyển trong khí quyển Io. Những hạt này thường xuyên bị quét bởi từ trường Sao Mộc và sau đó bị ion hóa, cung cấp cho các vành đai bức xạ khổng lồ của Sao Mộc. Những điểm sáng khác trong ảnh được cho là kết quả của hoạt động từ núi lửa.
Đây là một cơ hội hiếm có, vì SRU không được thiết kế để chụp ảnh bề mặt. Phi hành đoàn cũng sử dụng dịp này để thử nghiệm nhạc cụ JIRAM, cảm biến nhiệt ở bước sóng dài. Được thiết kế để phát hiện các điểm nóng trong bầu khí quyển Sao Mộc giữa ngày và đêm, phi hành đoàn nhận thấy rằng thiết bị này cũng hữu ích để tạo hình ảnh của các điểm nóng trên bề mặt Io ((hiển thị bên dưới).
Mục đích phô trương của Juno Nhiệm vụ là lên đỉnh dưới những đám mây xoáy Jupiter và tìm hiểu điều gì khiến hành tinh này đánh dấu. Những hình ảnh mới nhất này chứng minh rằng tàu thăm dò cũng có khả năng nghiên cứu các mặt trăng Jupiter, điều này có thể dẫn đến những hiểu biết mới về cách tương tác giữa người khổng lồ khí và các vệ tinh chính của nó (Io, Europa, Ganymede và Callisto) ảnh hưởng đến cả hai.
Đối với Io, bao gồm hoạt động núi lửa mặt trăng, được cho là do các tương tác thủy triều với Sao Mộc, cũng như sự đóng băng của bầu không khí vất vả của Io, khi nó ở trong bóng tối của Sao Mộc. Ngoài ra, còn có cách thức hoạt động của núi lửa Io, đóng góp cho môi trường bức xạ của Sao Mộc và giúp củng cố và định hình từ trường của hành tinh.
Những hình ảnh này được chụp tại điểm giữa của nhiệm vụ Juno, dự kiến hoàn thành việc lập bản đồ Sao Mộc và đâm vào bầu khí quyển hành tinh vào tháng 7 năm 2021. Trước và sau đó, các nhà khoa học mong đợi nhiều hình ảnh và phát hiện khác đến từ nhiệm vụ này.
